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Luft- und Gasvorfiltration

Um Kontaminationen vom vorgelagerten Druckluftverteilungssystem abzufangen, sollte eine Vorfiltration durchgeführt werden.

Durchführung einer Vorfiltration für Luft und Gas

Sicherstellen einer langen Lebensdauer der Luft- und Gas- Endfilter

Um eine lange Lebensdauer der Luft-/Gasendfilter sicherzustellen, muss vor der Endfiltration eine Luftvorfiltration für die Druckluft oder das Gas durchgeführt werden, wobei Partikel entfernt werden, die sonst die Endfilter vorzeitig blockieren würden. Die Luftvorfiltration sollte möglichst nahe an den Endfiltern erfolgen, um Kontaminationen aus dem vorgelagerten Druckluftverteilungssystem abzufangen. 

 

Die Luftfiltration wird normalerweise mit Einweg-Tiefenfiltern erreicht. Tiefenfilter zeichnen sich durch eine Medienkonstruktion aus, die einen versetzten Durchflusspfad für Kontaminationen in Luftströmen mit einer erhöhten Tiefe oder Stärke des Materials kombiniert. Sie bestehen meist aus einer dreidimensionalen Matrix mit polymerem, gewobenem oder geblasenem faserigem Konstruktionsmaterial wie Polypropylen, Polyester, Nylon, Zellulose und Glasfasern. Durch die Faltung wird eine größere Oberfläche und damit eine höhere Abscheidungskapazität von Verunreinigungen erreicht.

 

Hervorragende Luftvorfilter verfügen über folgende Merkmale:

 
  • hohe Partikelabscheidungseffizienz für eine lange Lebensdauer der nachgelagerten Luftendfilter
  • hohe Abscheidungskapazität von Verunreinigungen für eine lange Lebensdauer der Luftvorfilter
  • niedriger Widerstand gegen Luftstrom für kompakte Größe und Energieeinsparungen

 

Gängige Begriffe, um die Effizienz der Partikelabscheidung von Filtern ungefähr zu definieren, sind „nominal“ und „absolut“. Doch während eine „nominale“ Abscheidungsleistung immer geringer als eine „absolute“ ist, gibt es keine standardmäßige Definition in der Branche für die genaue Bedeutung der Begriffe.

Weil diese Begriffe nicht unbedingt die echte Partikelabscheidungsleistung beschreiben, sollte die Partikelabscheidungseffizienz auf Grundlage der Partikelzahl oder als Betawert definiert werden, um die Filterleistung zu quantifizieren und zu vergleichen. 

 

Die Partikelabscheidungseffizienz wird auf Grundlage einer bestimmten Partikelgröße als Verhältnis zwischen einer vorgelagerten und nachgelagerten Partikelzahl mit einem bestimmten Mikrometerwert (x) oder größer ausgedrückt. Das Ergebnis ist ein Prozentsatz oder ein Betawert für den vorliegenden Mikrometerwert. Der Betawert definiert genau, welche Filterleistung erwartet wird. Für eine effektive Luftvorfiltration sollte am besten ein Filter mit einer Partikelabscheidungseffizienz von mindestens 99 % (Beta 1000 oder Beta 5000) verwendet werden, weil damit die nachgelagerten Luftendfilter bestmöglich geschützt sind. (Eine detaillierte Beschreibung der Effizienzwerte bei der Partikelabscheidung finden Sie im Pall Technikbulletin FBTANOMABSEN.)

 

Illustration der Betawertbestimmung

 

Eine hohe Rückhaltungskapazität von Verunreinigungen ist durch ein großes Filterhohlraumvolumen in der gesamten Tiefe des Filtermediums möglich. Das große Hohlraumvolumen verringert auch den Luftwiderstand, der als Verhältnis zwischen Luftstromrate und Druckverlust im Reinzustand ausgedrückt wird.

 

Filtration-beginnt-an-der-Oberfläche

Filtration beginnt an der Oberfläche

Versetzter Pfad im Tiefenfiltermedium erhöht die Rückhaltungskapazität von Verunreinigungen

Der versetzte Pfad im Tiefenfiltermedium erhöht die Rückhaltungskapazität von Verunreinigungen

 

Es ist auch wichtig, dass die Luftvorfilter eine feste Porenstruktur aufweisen, damit die zurückgehaltenen Verunreinigungen die Filter selbst bei steigenden oder schwankenden Druckverhältnissen nicht passieren können. Es gibt auch billige Filter mit faserigen Medien und ohne feste Porenstruktur, die zurückgehaltene Partikel verformen oder passieren lassen, Kanale bilden oder sogar eine Medienmigration aufweisen können. Filter mit gewickelten, faserigen, unfesten Medien oder minderwertige schmelzgeblasene Polypropylenfilter sind Beispiele für solche Filter, die eine schwankende, nicht reproduzierbare Filtrationsqualität und eine unvorhersehbare Abscheidungsleistung aufweisen können.

 

Tiefenfilter für die Luftvorfiltration gibt es in vielen verschiedenen Formaten, darunter Kerzenfilter, HEPA-/ULPA-Filter und andere. Die Auswahl der geeigneten Luftvorfiltration und passenden Größe ist abhängig von den Filtertypen/-konfigurationen, der erforderlichen Abscheidungsleistung, dem Gastyp und Prozessparametern wie Gastemperatur, Durchflussrate und Vordruck. 

 

HEPA-Vorfiltration bei Luft/Gas

 

HEPA-Filter       

 

Kerzenfilter

 

Pall bietet die folgenden Optionen für die Luftvorfiltration in Abhängigkeit der spezifischen Kundenanforderungen.  Der gefaltete Profile® Star Tiefenfilter eignet sich hervorragend für Anwendungen mit vielen verschiedenen Partikeln.  Alternativ sind Ultipor® GF Plus und Ultipor GF-HF Filter dank ihres großen Hohlraumvolumens und niedrigen Druckverlusts eine gute Lösung für Anwendungen mit hohen Temperaturen.  Wenn kein Lufttrockner installiert ist, kann zuletzt ein Flüssig-Gas-Koaleszer installiert werden, um Feuchtigkeit aus der Luft zu entfernen.  Die Optionen von Pall für die Luft und Gasvorfiltration finden Sie in der nachfolgenden Tabelle.

 

 

 

Luft-/Gasvorfilter-Tabelle

 

Pall bietet auch verschiedene speziell für Luft- und Gasanwendungen entwickelte Gehäuseoptionen an. Die Gehäuse der AdvantaTM AGT Serie sind einfach zu reinigen und zeichnen sich durch einen geringen Druckverlust aus.  Die Eigenschaften der Gehäuse wie Oberflächenbeschaffenheit, Dampfsterilisationsfähigkeit und einfache Durchführbarkeit von Filterintegritätstestungen sind darauf abgestimmt, die anspruchsvollen Anforderungen heutiger Produktionsprozesse technisch und wirtschaftlich zu erfüllen. Die Filtergehäuse der Serien VFK und VFS wurden speziell für Belüftungsanwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie entwickelt. Das In-Line-Strömungsmuster dieser Gehäuse sorgt für einen minimierten Druckverlust und ein anwenderfreundliches Wechseln der Filterkerzen. Diese Gehäuse können mit einer Vielzahl an Filterkerzen für Luft/Gase ausgestattet werden, die den diversen Anforderungen der Industrie gerecht werden und Produkte und Prozesse effizient vor aerogenen Kontaminationen schützen.  Die nachfolgende Tabelle enthält weitere Informationen über die Luft-, Gas- und Belüftungsgehäuse von Pall.    

 

Luft-/Gasgehäuse (Tabelle)

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Profile® Star Filter

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Ultipor® GF HT-Filter

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ZM Koaleszer

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Filtergehäuse der VFK-Serie

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Filtergehäuse der VFS-Serie

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Gehäuse der Advanta™ AGT-Serie

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Advanta™ AGT Multi-Round Serie

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